Entrambi anatase e rutile sono forme cristalline di biossido di titanio (TiO2) , spesso presente nelle particelle di dimensioni nano. Mentre la loro composizione chimica è identica, le loro strutture cristalline e le proprietà risultanti differiscono in modo significativo:
Anatase:
* Struttura cristallina: Tetragonale, con una superficie più alta di Rutile.
* Proprietà:
* Attività fotocatalitica più alta: Grazie alla sua superficie più elevata e alla struttura di banda elettronica unica, l'anatasi è più efficiente nell'assorbimento della luce e nella promozione delle reazioni fotocatalitiche.
* Indice di rifrazione inferiore: Rendendolo trasparente nella luce visibile.
* Conducibilità elettrica inferiore: Applicazioni limitate in elettronica.
* Metastabile: Meno stabile di Rutile e può trasformarsi in rutilo a temperature elevate.
rutile:
* Struttura cristallina: Tetragonale, più denso e più stabile dell'anatasi.
* Proprietà:
* Attività fotocatalitica inferiore: Ma ancora usato nella fotocatalisi a causa della sua maggiore stabilità.
* Indice di rifrazione più alto: Utilizzato nella produzione di pigmenti e nei rivestimenti ottici.
* Conducibilità elettrica più alta: Utilizzato in elettronica, sensori e celle solari.
* stabile: Più stabile dell'anatasi, resistendo alla trasformazione ad alte temperature.
TiO2 di dimensioni nano:
Sia l'anatasi che il rutile presentano proprietà migliorate quando sintetizzate come nanoparticelle, tra cui:
* Aumento della superficie: Portando a una migliore attività catalitica, assorbimento e reattività.
* Effetti delle dimensioni quantistiche: Modificare le loro proprietà ottiche ed elettroniche.
Applicazioni:
* Anatase: Fotocatalisi, superfici autopulibili, purificazione dell'aria, trattamento dell'acqua e pigmenti.
* rutile: Pigmenti, celle solari, sensori, elettronica e bloccanti UV.
In sintesi:
Sia l'anatasi che il rutile sono preziose forme di TiO2 con proprietà e applicazioni distinte. L'anatasi è più fotocatalitica, mentre il rutilo è più stabile e conduttivo. Le loro forme nano di dimensioni migliorano ulteriormente queste proprietà, rendendole materiali versatili in vari campi.
